现代拱形钢结构设计原理与应用

第1章拱形结构的发展与现状

1.1拱形结构的应用与发展

1.2结构特点

1.3结构设计的关键问题

1.3.1结构体系选型

1.3.2结构细部设计

1.3.3结构稳定性设计

1.3.4结构振动控制

1.3.5地震作用及抗震设计

1.3.6施工方案和施工控制

参考文献

第2章拱形结构的基本类型、受力特点和荷载效应分析

2.1引言

2.2拱形结构的基本类型

2.2.1结构形式

2.2.2节点形式

2.3拱形结构的基本受力特点

2.4荷载及荷载组合

2.5一阶与二阶分析

2.6拱脚支承结构水平刚度的影响

2.7组合体系拱桥

2.7.1结构体系受力特点

2.7.2移动荷载和影响线

参考文献

第3章拱形钢结构稳定问题的基本概念及分类

3.1引言

3.2拱形钢结构的失稳类型

3.2.1平面内失稳

3.2.2平面外失稳

3.2.3稳定问题分类

3.2.4稳定分析方法

3.3拱形钢结构的失稳机理

3.3.1平面内稳定

3.3.2平面外整体稳定

3.3.3局部稳定

参考文献

第4章拱形钢结构线弹性屈曲理论

4.1平面内屈曲荷载

4.1.1平面微元拱段的平衡微分方程

4.1.2几何方程

4.1.3截面内力与变形的关系

4.1.4圆弧拱的平面内屈曲方程

4.1.5静水压力作用下的屈曲荷载

4.1.6均布保向力作用下铰支拱的屈曲荷载

4.1.7均布向心力作用下铰支拱的屈曲荷载

4.1.8平面内屈曲荷载的比较和讨论

4.1.9平面内屈曲的计算长度系数法

4.2平面外屈曲理论

4.2.1曲线构件微元段的一般平衡方程

4.2.2均匀受压铰支圆弧拱的弹性屈曲荷载

4.2.3均匀受弯铰支圆弧拱的弹性屈曲荷载

4.2.4两端固支拱的弹性屈曲

4.2.5不等拱脚端弯矩作用下圆弧拱的弹性屈曲荷载

4.2.6压弯圆弧拱的弹性屈曲性能

4.3钢管桁架拱的线弹性屈曲

4.3.1桁架结构的截面刚度

4.3.2面内弹性屈曲荷载

4.3.3平面外弹性屈曲荷载

参考文献

第5章拱形钢结构平面内稳定承载力设计方法

5.1引言

5.2平面内稳定承载力的研究现状

5.3有限元计算方法

5.3.1有限元模型

5.3.2几何初始缺陷及残余应力

5.4平面内弹塑性稳定性能

5.4.1整体稳定性能

5.4.2局部稳定性能

5.4.3平面内失稳破坏机理

5.5实腹式截面钢拱的平面内稳定承载力设计方法

5.5.1均匀受压拱

5.5.2压弯钢拱

5.5.3板件局部稳定设计

5.6腹板开孔铰支圆弧钢拱

5.6.1腹板开孔钢拱的孔洞优化

5.6.2腹板开孔钢拱的等效计算模型

5.6.3局部稳定性设计

5.6.4稳定承载力N—M相关设计公式

5.7铰支圆弧钢管桁架拱

5.7.1钢管桁架拱的换算长细比

5.7.2弹塑性稳定承载力设计方法

5.8平面内稳定承载力的试验研究

5.8.1实腹式截面钢拱

5.8.2钢管桁架拱

5.9索拱结构

5.9.1结构性能

5.9.2车辐拱

参考文献

第6章拱形钢结构平面外稳定承载力设计理论

6.1引言

6.2平面外稳定承载力问题的研究现状

6.2.1无支撑钢拱的稳定理论

6.2.2有面外支撑钢拱的稳定设计方法

6.3钢拱的平面外稳定承载力设计理论和方法

6.3.1有限元数值方法

6.3.2均匀受压圆弧拱的平面外稳定承载力设计

6.3.3拱脚端部弯矩作用下圆弧拱的平面外稳定承载力

6.3.4压弯圆弧拱的平面外稳定承载力设计方法

6.4钢管桁架拱的平面外稳定承载力

6.4.1均匀受压桁架拱的平面外稳定

6.4.2均匀正弯矩作用下桁架拱的平面外稳定

6.4.3相关稳定性

6.4.4一般荷载作用下的稳定承载力

6.5有面外支撑钢拱的平面外稳定性能及承载力

6.5.1弹性稳定性能及支撑刚度

6.5.2平面外弹塑性稳定分析的几何初始缺陷

6.5.3面外支撑非均匀布置的钢拱平面外弹性屈曲性能

6.6拱墙结构平面外失稳机理与设计研究

6.6.1拱墙结构的失稳机理

6.6.2拱墙结构的弹性屈曲分析

6.6.3某火车站站房拱墙结构

6.7实腹式截面拱的平面外稳定承载力试验

6.7.1试验装置及参数

6.7.2平面外稳定承载力试验结果

6.7.3数值计算与试验结果分析

参考文献

第7章拱形钢结构的动力特性及抗震性能

7.1引言

7.2拱形钢结构的自振特性

7.2.1平面内振动

7.2.2空间振动

7.3拱形钢结构的抗震性能

7.3.1地震作用

7.3.2地震作用下拱形钢结构的动力响应

参考文献

第8章波形钢拱结构的稳定性能

8.1引言

8.2波形拱板结构

8.2.1组成与成型过程

8.2.2受力特性和破坏机理

8.2.3计算和设计方法

8.2.4波形拱板试验研究

8.3波浪腹板钢拱

8.3.1波浪腹板构件的应用背景

8.3.2波浪腹板构件的受力特点

8.3.3波浪腹板钢拱的受力及失稳机理

参考文献

第9章拱形钢结构的制作、安装与施工分析

9.1引言

9.2基本制作方法及工艺要求

9.3复杂形式的钢拱制作工艺

9.3.1腹板开孔钢拱

9.3.2波浪腹板钢拱

9.4基本安装方法及技术要求

9.5施工方案与施工过程分析

9.6工程实例

9.6.1工程背景

9.6.2施工方案比选

9.6.3两种施工方案对结构成型内力的影响

9.6.4一体化有限元结构分析模型及算法实现

参考文献

附录A拱形钢结构拱脚推力计算系数

附录B实腹截面钢拱平面内稳定曲线参数

附录C实腹截面钢拱平面内稳定系数

附录D圆弧形铰支钢管桁架拱平面内稳定曲线的系数

附录E圆弧形铰支钢管桁架拱平面内稳定系数

附录F拱形钢结构制作及安装偏差限值规定

《现代拱形钢结构设计原理与应用》系统地介绍了拱形钢结构设计中涉及的关键问题，包括拱形钢结构的基本类型、受力特点和荷载效应分析、稳定性概念、稳定理论及设计方法、动力特性及抗震性能、特殊形式钢拱的稳定性能以及拱形钢结构的制作、安装和施工分析等，重点介绍了拱形钢结构平面内和平面外稳定理论和设计方法的研究现状及最新研究进展 。

拱形封头是封头的一种，形状为拱形。拱形封头属压力容器中锅炉部件的一种。采用中频感应加热方式对管子进行局部加热的同时进行机械传动而弯管，功率最大可达成120KW,可加热各种大小规格的管子,加热快,功率可无级调节，启动性能好,性能稳定，占地面积小，易操作和维护。

练习：☆磁性材料在现代生活中已经得到广泛应用，音像磁带、计算机软盘上的磁性材料就具有硬磁性。（ 填“软”和“硬”）

☆ 磁悬浮列车底部装有用超导体线圈饶制的电磁体，利用磁体之间的相互作用，使列车悬浮在轨道的上方以提高运行速度，这种相互作用是指：同名磁极的相互排斥作用，和异名磁极的相互吸引作用。

☆放在条形磁铁南极附近的一根铁棒被磁化后，靠近磁铁南极的一端是磁北极。

☆用磁铁的N极在钢针上沿同一方向摩擦几次 。

钢针被磁化那么钢针的右端被磁化成 S极。

6.发现者:第一位发现的是丹麦科学家奥斯特